一种燃料电池能量回收散热集成系统的制作方法

本技术涉及燃料电池发电，具体涉及一种燃料电池能量回收散热集成系统。

背景技术：

1、燃料电池发电系统是通过氢气与氧气产生电化学反应生成水来产生电能的发电装置。在反应过程中，除了产生电能，还会产生大量的热。燃料电池发电系统在运行时需维持温度恒定才可保证其正常发电，防止设备受损，因此燃料电池发电系统需配置散热器进行燃料电池发电系统的散热与控温。

2、燃料电池发电系统在发电过程中产生的气水混合尾排携带有大量的热量且气压较高，但是现有的燃料电池发电系统无法对气水混合尾排中的热量进行回收，造成能量浪费。高温高压的汽水混合物增加了空气中的温度，易造成人员烫伤、运行产水排放解决等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种可高效率回收气水混合尾排中能量的燃料电池能量回收散热集成系统。

2、为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

3、提供一种燃料电池能量回收散热集成系统，其包括空气压缩机，空气压缩机依次通过热交换器、增湿器与燃料电池发电系统的进气端连接，燃料电池发电系统的排气端与可变横截面膨胀机连接，可变横截面膨胀机与气液分离器连接；气液分离器的液体输出端与液体存储箱连接，液体存储箱与喷洒机连接，喷洒机将液体存储箱内的液体喷向燃料电池发电系统的散热器；可变横截面膨胀机的动力输出端与高速电机传动连接，高速电机的输出端与空气压缩机传动连接。

4、进一步地，热交换器与增湿器之间设置有温度传感器t2，增湿器与燃料电池发电系统之间设置有湿度传感器r。

5、进一步地，燃料电池发电系统与散热器之间的散热管道上设置有温度传感器t1。

6、进一步地，液体存储箱内设置有液位传感器h。

7、本实用新型的有益效果为：本方案利用膨胀机对燃料电池发电系统排出的汽水混合物携带的能量进行回收，膨胀机与空气压缩机使用同一个高速电机作为电源进行驱动，膨胀机连接燃料电池的尾气排出口，且与气水分离器相连接。同时气水分离器利用其分离产生的冷凝液体对燃料电池系统的外置散热器进行喷洒降温，从而提高冷却系统的冷却效率。温度传感器t1对进入燃料电池的冷却液温度进行检测，保证该系统的正常运行。

8、温度传感器t2用于检测热交换器对空气的冷却效果，确保排入燃料电池的空气温度在燃料电池的正常反应温度以内；湿度传感器r用于检测排入燃料电池的空气的湿度，确保增湿器正常工作。液位传感器h用于检测液体存储箱内的液位高度，当液体存储箱内的液位足够时，关闭气液分离器，当液体存储箱内的液位过低时，打开气液分离器工作，实现动态液位控制。

技术特征：

1.一种燃料电池能量回收散热集成系统，其特征在于，包括空气压缩机，所述空气压缩机依次通过热交换器、增湿器与燃料电池发电系统的进气端连接，所述燃料电池发电系统的排气端与可变横截面膨胀机连接，所述可变横截面膨胀机与气液分离器连接；所述气液分离器的液体输出端与液体存储箱连接，所述液体存储箱与喷洒机连接，所述喷洒机将液体存储箱内的液体喷向燃料电池发电系统的散热器；所述可变横截面膨胀机的动力输出端与高速电机传动连接，所述高速电机的输出端与空气压缩机传动连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池能量回收散热集成系统，其特征在于，所述热交换器与增湿器之间设置有温度传感器t2，所述增湿器与燃料电池发电系统之间设置有湿度传感器r。

3.根据权利要求1所述的燃料电池能量回收散热集成系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统与散热器之间的散热管道上设置有温度传感器t1。

4.根据权利要求1所述的燃料电池能量回收散热集成系统，其特征在于，所述液体存储箱内设置有液位传感器h。

技术总结
本技术公开了一种燃料电池能量回收散热集成系统，其包括空气压缩机，空气压缩机依次通过热交换器、增湿器与燃料电池发电系统的进气端连接，燃料电池发电系统的排气端与可变横截面膨胀机连接，可变横截面膨胀机与气液分离器连接；气液分离器的液体输出端与液体存储箱连接，液体存储箱与喷洒机连接，喷洒机将液体存储箱内的液体喷向燃料电池发电系统的散热器；可变横截面膨胀机的动力输出端与高速电机传动连接，高速电机的输出端与空气压缩机传动连接。本方案利用膨胀机对燃料电池发电系统排出的汽水混合物携带的能量进行回收，膨胀机与空气压缩机使用同一个高速电机作为电源进行驱动。

技术研发人员：刘畅,殷枢,杨春华,徐丰云,张伟明,陶诗涌
受保护的技术使用者：四川荣创新能动力系统有限公司
技术研发日：20230320
技术公布日：2024/1/13